離心壓縮機軸承溫度高的問題分析及處理

翟振宇　杭國鑫　劉洋

摘要：離心壓縮機應用于各個化工領域，在化工生產流程中占有極其重要的地位，離心壓縮機的穩定運行是必要的，而軸瓦溫度是機組穩定運行的重要參數。本文簡單闡述了離心壓縮機在試機及運行期間出現軸承瓦溫度過高的原因，以及結合現場經驗總結對于瓦溫問題的基本處理方法。

關鍵詞：離心壓縮機;可傾瓦軸承;推力軸承;軸瓦溫度

1、離心壓縮機的軸承形式

離心壓縮的軸承主要分為可傾瓦支承軸承和止推軸承。

可傾瓦支撐軸承（圖l）承受轉子的徑向力，有五個軸承瓦塊，等距地安裝在軸承體的槽內，用特制的定位螺釘定位，瓦塊可繞其支點擺動，以保證運轉時處于最佳位置。瓦塊內表面澆鑄一層巴氏合金，由鍛鋼制造的軸承體在水平中分面分為上、下兩半，用銷釘定位螺釘固緊，為防止軸承體轉動，在上軸承體的上方有防轉銷釘。

止推軸承一般采用金斯伯雷止推軸承（圖2）。止推軸承的作用是承受壓縮機沒有完全抵消的殘余的軸向推力，以及承受膜片聯軸器產生的軸向推力。金斯伯雷止推軸承是雙面止推的，軸承體水平剖分為上、下兩半，有兩組止推元件，每組一般有6塊止推塊（特殊系列要多一些），置于旋轉時推力盤兩側。推力瓦塊工作表面澆鑄一層巴氏合金，等距離的裝到固定環的槽內，推力瓦塊能繞其支點傾斜，使推力瓦塊均勻的承受撓曲旋轉軸上變化的軸向推力。

2、常見造成瓦溫過高的原因及一般處理方法

離心壓縮機瓦溫一般報警值為105℃，聯鎖值為1巧℃，機組穩定運行時，瓦溫一般穩定在90℃以下，如瓦溫過高，機組會聯鎖停車，直接影響生產，因此控制軸瓦溫度不能過高是十分必要的。下面詳細說明軸承瓦溫過高的原因及一般處理方法。

2.1 支撐軸承溫度過高：

對軸承的安裝進行檢查，應符合下列要求：

a）瓦塊厚度應均勻，允許偏差為±0.01mm;

b）裝配后各瓦塊應能自由擺動，無卡澀現象;

c）埋人軸承的測溫熱電阻應接線牢固，位置應正確;

d）用著色法檢查軸承環與軸承座接觸情況，其接觸面積應符合技術文件要求，且應緊密均勻貼合。

1）軸承間隙過小，檢查軸承間隙是否符合設計值，或測量出間隙偏設計下限值，可適當調整增大間隙;

2）軸承進油流量低，通過進油支管的流量調節器增大油壓（支撐軸承油壓調節在0.1～0.15MPaG），觀察瓦溫是否降低，如無效果，需停機檢查軸承進油是否正常，必要時需經設計者同意對軸承進油孔進行擴大，以增加進油量;

3）油供給溫度過高，離心壓縮機供油油溫控制在40±5℃，如冷卻器后油溫超過45℃，檢查油冷卻器是否正常投用，水溫是否正常，轉換投用備用冷卻器是否使油溫降低，如確定冷卻器冷卻效果不理想，必須對油冷卻器進行拆檢清理。

4）油品不合格，由于油等級劣質，造成油膜形成不良，無法帶走機組運轉期間軸承產生的熱量。此時需重新做油品分析，如不合格，必須更換潤滑油;

5）回油不暢，通過回油視鏡觀察回油量是否正常，如回油量少，造成高溫潤滑油無法流回油箱，使軸承區溫度持續增高。造成回油不暢的原因有很多，檢查油站排煙風機是否正常工作，回油總管是否按照設計要求存在坡度以及其他原因造成回油壓力過高。

6）機組運行過程中，在工況未變的情況下，出現支撐軸承瓦溫驟然增高，可能機組在運行中軸瓦出現損傷，出現該情況時一般伴隨機組振動增高，可觀察現場是否存在異響，如瓦溫或振動持續增高，必須緊急停車，并及時檢修更換備件。

2.2 推力軸承瓦溫高

1）對推力軸承及推力盤進行檢查，推力盤應符合下列要求：

2）a）承力面應光潔、無裂紋;

3）b）推力盤的端面跳動允許偏差為0.015mm。

4）推力軸承的組裝應符合下列要求：

a）推力瓦塊的承力面不應有劃傷痕跡

b）推力瓦塊活動自如，不存在卡澀甚至與水準塊卡死現象;

e）推力瓦塊的接觸面應均勻;

d）推力瓦塊厚度均勻;

e）推力盤承力面與推力瓦塊的接觸面積應不小于瓦塊總面積與油楔面積之差的75%;

f）軸承的進油孔應暢通，并應與軸承座孔上的供油孔對正。進油孔帶有節流孔板時，應測量節流孔板直徑，且應符合產品技術文件的規定。

5）軸向力過大，由設計者根據實際工況核算，是否存在軸向力過大，平衡管及平衡盤是否設計合適，如設計不存在問題，需檢查平衡盤密封是否泄漏量大、聯軸器安裝時是否正確留出預拉伸量;

3）2.1中2）-7）同樣適用于推力軸承瓦溫高。

3、實際案例

3.1 背景介紹

江蘇某一用戶現場，BCL809+BCL809重整氫增壓離心壓縮機組，該機組于2017年10月份空負荷試車時，低壓缸非驅動側支撐軸承瓦溫最高達到110℃，該軸承為Kingsbury配套原裝的進口可傾瓦支撐軸承，采用節流螺塞加噴嘴的強制供油結構，這種設計使軸承腔內的潤滑油能夠流到每個軸瓦的表面而形成穩定油膜（如圖3）.

3.2 處理過程及結果

出現此問題后，排除其他原因，現場即刻對軸承進行檢查，通過測量法測得間隙值為0.30mm，設計要求（0.25～0.324mm），滿足要求。將瓦塊拆下后發現這塊溫度高的瓦塊注油噴嘴卡住了，并且油嘴變形（圖4），同時瓦面磨痕細長，說明瓦塊自由活動受限，造成接觸面積過小，從而瓦溫升高，因此更換備件油嘴機組回裝。

現場再次啟機，該軸瓦瓦溫下降效果不明顯，最高仍達100℃左右，停機后經開會討論后，決定對該軸承進行詳細檢查，拆下該軸承后對瓦塊厚度接觸情況進行檢查，檢查后均符合技術文件要求，不存在問題，后經設計者同意后，決定對進油塞進油孔直徑擴大2mm（原孔徑4mm），回裝后再次啟機，瓦溫穩定在90℃以下，問題得以處理。

4、總結

可傾瓦軸承及金斯伯雷止推軸承因其自身獨特的結構特點，既具備抗震性好、安全可靠、運行平穩等優點，同時也存在結構復雜、安裝檢修較為困難等問題，不管在安裝過程還是機組投產期間，難免出現不可避免的問題，但做到安裝時按照標準規范施工、出現問題后仔細分析排查，最終一定會達到設計和生產運行的理想目標。

參考文獻

[1]AP1617第7版。石油、化學和氣體工業用軸流、離心壓縮機及膨脹機-壓縮機[M]。2002a

[2]石油化工離心式壓縮機組施工及驗收規范[M]。SH/T3539-2007。中華人民共和國國家發展和改革委員會。2007。

[3]江乃寧。離心壓縮機軸承溫度偏高原因分析及處理[J]。中國石油和化工標準與質量。2013。